3.4 Сравнительный анализ экспериментальных и теоретических результатов

Математическое выражение для теоретического расчета напряжения шума в зависимости от напряжения смещения и мощности фоновой засветки, составлено с учетом известных классических моделей образования шума. Результаты, полученные с помощью данного выражения, представляют собой монотонные зависимости, не имеющие спада уровня шума.

Объяснением наличия минимума шума в экспериментальных результат может служить наличие дополнительных эффектов вносящих вклад в поведение шума.

3.5 Выводы по главе

Проведение расчетов в рамках классических представлений о действии допорогового излучения на полупроводники не дает объяснения наличию минимума шума при воздействии фоновой засветки.

Проведенное аналитическое рассмотрение показало, что наличие глубокого минимума шума на полевой зависимости дисперсии шума от смещения и его отсутствие на полевой зависимости того же образца может быть объяснено только наличием несовпадающих переменных, фигурирующих в аналитических зависимостях фотопроводимости и дисперсии шума. Сравнение этих зависимостей показало, что таким параметром может быть только дисперсия флуктуаций полного числа электронов и дырок в полупроводнике.

Вычисление дисперсии по теореме Лэкса показало, что этот параметр даже при сложной энергетической диаграмме центров прилипании и рекомбинации не даёт уменьшения величины шума с ростом напряжения.

В этой связи для объяснения экспериментальных данных может быть выдвинута единственно возможная рабочая гипотеза о колоколаобразной зависимости концентрации центров прилипания и (или) центров шокли-ридовской генерации-рекомбинации носителей заряда. Причина изменения концентрации шумовых центров в полупроводниках видится только как результат твердотельной электрохимической реакции примесно-дефектных включений в полупроводнике с неосновными носителями заряда, созданными фоновой засветкой. Местом локализации таких реакций с большой долей вероятности, являются межфазные границы кристаллитов в поликристаллическом материале.

4 Модельные представления о формировании электрических свойств в поликристаллических материалах при фоновой засветке

4.1 Математическая модель изменения шума фоторезистора при действии фона

Предложена рабочая модель формирования шума с учетом имеющихся экспериментальных результатов и известных механизмов преобразований в полупроводниках.

Для конкретизации этого предположения выполнена математическая аппроксимация зависимостей параметров минимума шума от мощности засветки и напряжения смещения. Зависимость концентрации шумовых центров от напряжения смещения и мощности фоновой засветки может быть описана следующим выражением:

(4.1)

где - глубина минимума; - положение минимума на оси напряжений; - константы из эксперимента.

Выражение показывает, что ввиду гауссового закона зависимости концентрации от напряжений предполагаемое изменение концентрации происходит в большом числе шумовых центров. Наличие в показателе экспоненты указывает на резонансный характер протекания фотоиндуцированных преобразований, что возможно только при резонансном туннелировании частиц, вероятно, сквозь энергетический барьер.